Chỉ ra chiều tác dụng làm quay của mỗi lực F1, F2 lên vật trong hình 6.11 đối với trục quay O. Từ đó, thảo luận để rút ra điều kiện cân bằng của vật có trục quay cố định.
Bài 6: Mômen lực. Điều kiện cân bằng của vật
Câu hỏi 7 (SGK Cánh Diều trang 74)
Thảo luận (1)
Luyện tập 2 (SGK Cánh Diều trang 75)
Chứng tỏ rằng vật ở hình 6.11 sẽ cân bằng khi:
\(\dfrac{F_1}{F_2}=\dfrac{d_2}{d_1}\)
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiKhi cân bằng thì mômen của lực F1 và F2 phải có độ lớn bằng nhau.
Nên \(M_1=M_2\Leftrightarrow F_1d_1=F_2d_2\Leftrightarrow\dfrac{F_1}{F_2}=\dfrac{d_2}{d_1}\)
(Trả lời bởi Toru)
Câu hỏi 8 (SGK Cánh Diều trang 75)
Thảo luận để rút ra điều kiện cân bằng của vật.
Thảo luận (2)Hướng dẫn giảiMột vật có trục quay cố định sẽ cân bằng khi tổng các mô men lực làm vật quay theo chiều này bằng với tổng các mô men lực làm vật quay theo chiều ngược lại.
(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)
Vận dụng 2 (SGK Cánh Diều trang 75)
Mô tả xu hướng chuyển động của vật như trong hình 6.12 nhưng với hai lực F1 và F2 không cùng độ lớn.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiCả 2 lực \(F_1\) và \(F_2\) đều có tác dụng làm cho vật quay ngược chiều kim đồng hồ, nếu lực \(F_2\) đủ lớn có thể làm gãy trục quay hoặc có thể nâng được cả vật và trục quay tạm thời có thể chuyển sang vị trí mới.
(Trả lời bởi Toru)
Tìm hiểu thêm (SGK Cánh Diều trang 75)
Không chỉ nổi tiếng với phát hiện về lực đẩy của chất lỏng lên các vật, Archimedes còn nổi tiếng với câu nói: “Hãy cho tôi một điểm tựa, tôi có thể nhấc bổng quả đất lên”. Đó là vì ông muốn khẳng định tính đúng đắn của định luật về đòn bẩy đã được kiểm chứng trong cuộc sống. Cho đến hiện tại, sau Archimedes hàng nghìn năm, chúng ta dễ dàng giải thích cơ sở khoa học của quy tắc đòn bẩy qua các khái niệm lực và mômen lực. Đây là một trong số nhiều trường hợp mà kĩ thuật đã đi trước khoa học. Rất n...
Đọc tiếp
Không chỉ nổi tiếng với phát hiện về lực đẩy của chất lỏng lên các vật, Archimedes còn nổi tiếng với câu nói: “Hãy cho tôi một điểm tựa, tôi có thể nhấc bổng quả đất lên”. Đó là vì ông muốn khẳng định tính đúng đắn của định luật về đòn bẩy đã được kiểm chứng trong cuộc sống. Cho đến hiện tại, sau Archimedes hàng nghìn năm, chúng ta dễ dàng giải thích cơ sở khoa học của quy tắc đòn bẩy qua các khái niệm lực và mômen lực. Đây là một trong số nhiều trường hợp mà kĩ thuật đã đi trước khoa học. Rất nhiều kĩ thuật cổ xưa đã được con người biết đến nhờ kinh nghiệm nhưng chỉ đến khi khoa học bắt kịp, xây dựng cơ sở hiểu biết đầy đủ cho kĩ thuật ấy thì nó mới có thể phát triển mạnh mẽ, được áp dụng và đem lại hiệu quả tốt hơn.
Các hoạt động không ngừng nghỉ của xã hội loài người làm nảy sinh nhu cầu có các kĩ thuật mới. Đòi hỏi này khiến khoa học nói chung và vật lí nói riêng có động lực và luôn xuất hiện các vấn đề nghiên cứu mới. Các nghiên cứu này hoàn thành sẽ quay lại giúp cải tiến, nâng tầm kĩ thuật.
Có thể thấy rõ điều này khi ta đi tìm câu trả lời cho câu hỏi đã đặt ra ở đầu chủ đề về việc giảm thời gian tăng tốc của ô tô. Ta có thể dễ dàng chỉ ra rằng để tăng gia tốc của xe thì cần tăng lực tác dụng. Tuy nhiên, chuyển động của trục động cơ, của bánh xe là chuyển động quay nên thực tế thì mômen lực (mômen xoắn) của động cơ sẽ ảnh hưởng tới khả năng tăng tốc của xe. Ngoài ra, để ô tô đạt tới tốc độ cao thì còn phụ thuộc tốc độ quay của trục động cơ và công suất – đại lượng sẽ được tìm hiểu ở phần sau.
Hãy tìm hiểu thông tin và kể tên một số loại xe thường có mômen xoắn lớn.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Tìm hiểu thông tin mômen xoắn lớn.
Thông số mômen xoắn (M xoắn) thể hiện độ lực tối đa mà động cơ xe ô tô cung cấp. Một chiếc xe sẽ được đánh giá đạt mômen xoắn cực đại trong các trường hợp sau:
+ M xoắn càng lớn: Điều này sẽ giúp tăng lực kéo, kéo nhanh, kéo mạnh và chở được trọng tải lớn.
+ M xoắn cực đại đạt được khi vòng tua máy dài: Lúc này xe ô tô có thể tăng tốc nhanh và chở được nhiều hàng hóa nặng.
+ M xoắn cực đại có vòng tua máy thấp: Khi trường hợp này xuất hiện sẽ giúp tiết kiệm nhiên liệu tối ưu và có khả năng tăng tốc mạnh hơn.
Mômen xoắn được xem là đại lượng đặc trưng cho khả năng chịu tải tức thời của động cơ xe hơi. Đây là đại lượng có hướng, nên giá trị thu về còn tùy thuộc vào hệ quy chiếu. Do đó, để đo lường sức mạnh của một chiếc xe thì người ta hay nhắc tới thông số mômen xoắn. Thông số càng cao thì lực quay của bánh xe càng mạnh.
Ngoài ra, giá trị này còn phụ thuộc vào tốc độ vòng tua máy và tại một vòng tua nào đó thì nó sẽ đạt giá trị cực đại. Trong bảng thông số động cơ, mômen xoắn được ghi chính là giá trị cực đại.
Đối với xe ô tô sử dụng hộp số tay, mômen xoắn được truyền tới hộp số nhờ thiết bị ly hợp, còn hộp số tự động sẽ sử dụng hộp biến mô. Nếu một chiếc xe có vòng tua cao, công suất lớn thì sẽ có thông số mô-men xoắn này thấp hơn chiếc xe có vòng tua thấp, cùng công suất.
- Ví dụ một số loại xe thường có mômen xoắn lớn: Đối với mẫu xe Fiat Oltre, công suất 185 mã lực, tốc độ tối đa là 130 km/h, mômen xoắn 456 Nm thì sẽ thích hợp với các địa hình đồi núi hơn.
(Trả lời bởi Nguyễn Việt Dũng)